9.4 静电的防止与利用-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019)

第4节静电的防止与利用 白题基础过关练 很时：7min 题型1静电平衡 C.验电器的C处做成球形是为了美观 1.(2023·山西长治二中质检)如图，导体棒原 D.验电器的C处做成球形是为了让更多电 来不带电，现将一电荷量为g的正点电荷放在 荷分布在C处 棒的中心轴线上距离棒的左端R处，A、B为棒 题型3静电屏蔽 上中心轴线上的两点，A距离棒左端为L,A、B 4.(2023·四川德阳广汉中学质检)如图所示， 间的距离也为L,静电力常数为k当棒达到静 放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带 电平衡后 电的验电器C,若把一带有正电荷的绝缘体A B 移近金属罩B,则 ● A.棒左端感应出正电荷，右端感应出负电荷 B.A点场强大于B点的场强 C.A点场强小于B点的场强 A.金属罩B的内表面带正电荷 D.棒上感应电荷在A点产生的场强大小 B.金属罩B的右侧外表面带正电荷 为的 C.验电器C的金属箔片将张开 (R+L) D.金属罩B左、右两侧电荷电性相同 2.如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负 题型4静电吸附 电的小球P缓慢地靠近（不接触，且未发生放 5.如图所示是静电除尘的示意图.关于静电除尘 电现象)时，下列说法中正确的是 ( 的原理，下列说法不正确的是 ( A.B端的感应电荷越来越多 B.导体内部场强越来越大 洁净气体 C.导体的感应电荷在M点产生 的场强小于在N点产生的场强 D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强 A.除尘器圆筒的外壁A接高压电源的正极， 相等 中间的金属丝B接负极 题型2尖端放电 B.B附近的空气分子被强电场电离为电子和 3.如图所示是检验带电体A(上表面)、B(尖端) 正离子 处带电情况的实验装置.则 ( C.正离子向A运动过程中被烟气中的煤粉俘 获，使煤粉带正电，吸附到A上，排出的烟 就清洁了 D.电子向A极运动过程中，遇到烟气中的煤 A.带电体A处比B处电荷密集 粉，使煤粉带负电，吸附到A上，排出的烟 B.带电体B处比A处电荷密集 就清洁了 第九章黑白题013 黑题应用提优练 t时：l2min 1.矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场 电量相等的正、负电荷M、N且到小球球心O 中，静电平衡时，感应电荷产生的电场在导体 的距离相等.如图所示，球内a、b、c三点到球 内的电场线正确的是 心距离也相等，金属球上的感应电荷在a、b、c 三点的场强大小分别为E。、E。、E。,则三者相比 A.E=E6=E。 B.E=E>E C.E =E<E 发发号 2.(2024·浙江丽水月考) 5.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带 如图所示，在原来不带电© 电的金属空心球C内（不与球接触），另有一 的空心金属球壳外面放 个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠 置一个正电荷，A、B、C三点分别位于球壳外 近，如图所示，于是有 ( 部、球壳实体中和球壳空腔内.各点的场强分 别为EA、EgEc,当球壳处于静电平衡状态时， 下列说法正确的是 ( A.A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向 A.A点的电场强度小于B点的电场强度 B.A的位置不变，B向右偏离竖直方向 B.B点的电场强度小于C点的电场强度 C.A向左偏离竖直方向，B的位置不变 C.C点的电场强度等于0 D.A和B的位置都不变 D.由于静电感应，球壳左侧内表面感应出负 压轴挑战∥ 电荷 3.(2024·陕西西安期中)在如图所示的实验 6.(多选)如图所示，导体球A与 中，验电器的金属箔片会张开的是 导体球壳B同心，原来都不带 电，也不接地，设M、N两点的 Q 场强大小分别为E和E、,下列说法中正确 绝缘地垫 绝缘地垫 的是 ( A B A.若使A带电，则Ey≠0，E、v=0 金隔网 B.若使B带电，则Ew=0,E、≠0 C.若使A、B两球分别带上等量异种电荷， 地 地 则EM≠0，E、=0 C D D.若使A球带电，B球接地，则E,=0,E、=0 4.(2023·辽宁实验中学期中)一金属小球原来 不带电，现在小球的直径延长线上放置两带 进阶突破拔高练Pg 必修第三册：RJ黑白题014强度破去被挖的球形在A,C两点的电场强度，则有B,=0 7,C解析：据题意，从乙图可以看出，P点电场方向为水平向左：由图 (2R)2 乙可知，设P点与+？之何的连线与两电荷连线之间的夹角为，其 ko' 7k0 0 Q” (2R)2 230.可得 E (】 R 100R2 c ,正，负电荷在P点电场叠加，其大小为E=2站g· 2 +2 0sB=2k9.1=2k9,故选项C正确.故选C 0),C正确，ABD错误故选C 8.B解析：当P点的电荷量为-g时，根据电场的对称性.可得在0点 2.D解析：若将这个圆环缺口补上，并且补上部分的电荷密度与原有 的电场强度为0.当P点的电荷为+g时.由-g和+2g两个电荷等效替 缺口的环体上的电荷密度相等，这样就形成一个电荷分布均匀的完 代，故0点电场可以看作均匀带电圆环和+2产生的两个电场的叠 整带电圆环，则圆心0处的合场强为0.因此缺口环在圆心O处的场 强与补上部分在圆心)处的场强大小相等，方向相反，由题意，补上 加，故0点的电场强度为E=04k名电场方向为+2在0点的电场 部分可视为点电商，电背量为在口处的场温为 60d 方向，即方向沿半径背离P点，故B正确，ACD错误，故选B r-9P,方 解析：设想将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每 向由间隙指向圆心，侧缺口环在0处的场强为，01 (2r-4)方向由侧 (L2+R2) 心指向间隙 小段都可以看作点电荷，其所带电荷量为：9严。 3.A解析：假设在0点有一个完整的带电荷量为2g的带电球壳，设完 整球壳在M点产生的场强大小为。，左半球壳在M点产生的电场 强度大小为E左，右半球壳在M点产生的电场强度大小为E,根据 包场叠加原理E生+比告=七，根据题意。：.根据对称性可得 由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为： =5,解得后=是-6，故选入 "m2n(R2+P) 由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的分量E,相互抵消， 4D解析：切在如处产生的场强大小为E=子，方向水平向左器 而分量E,之和即为带电圆环在P处的场强E。.如图.故： 题，a点处的电场强度为0，+g与带电薄板在a点产生的场强大小相 kQL kQL Er=nE,=n× (e+27(2+R') 尊，方向相反。侧带电薄板在和点产生的场强大小为=k是方向水 第4节静电的防止与利用 平向右.根据对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为E= (3d)2,方向 《子，方向水平向左9在6处产生的场强大小为E= 白题基础过关练 1,D解析：A,由于g为正电荷，根据静电感应规律可知棒左端感应出 水平向左，则6点处的电场强度大小是：，=？，？=0赦选D 负电荷，右端感应出正电荷，故A错误：C,处于静电平衡的导体是 9P292 等势体.内部场强处处为零，A,B两点的场强都是零，故C错误：D 5.C解析：根据对称性的特点可知，AB棒与DE棒在0点的合场强为 静电平衡时A点的合场强为零，因此感应电荷在A点的场强与点电 0.AF棒与DC棒在O点的合场强也为0，所以EF棒与点电荷+Q的 荷在A点的场强等值反向.得棒上感应电荷在A点产生的场强大 合场强也为0，则有F棒的场强大小与点电荷+Q在)点的场强大 小相等，所以有E=E。= Q 46Q 小为E,R故D正确做选D 若移走+Q及AB边上的 w3. 32 2.A解析：离得越近，导体上的电子与负电荷排斥力越大，向左排斥得 越多，故B绮带负电荷越多，A端带的正电荷也越多，故A正确：导体 细棒，则O点电场强度大小为EF棒与DE棒的合场强大小，有 处于静电平衡状态，内部场强处处为0，故B错误：导体处于静电平 E=2Erms30°=4y3k ,所以C正确，ABD错误故选C 衡状态，内部场强处处为0，即感应电荷的场强和带电小球的场强等 31.2 大、反向、共线，由于带电小球在M点产生的场强大，故感应电荷在 6.D解析：根据题设：轴上：2处的合场强为0，说明感应电荷在 点产生的场强也大，故C,D错误故选A 3.B解析：AB.在导体外表面.越尖锐的位置单位面积上分布的电荷 该处激发的电场与点电荷？在该处激发的电场等大反向，点电荷 越多，所以带电体B处比A处电荷密集，放A错误，B正确：CD.验电 上处微 在该处撒发的场强大小=k号，放感应电荷在：轴上士分 器的C处做成球形是为了使更多的电荷分布在比较尖的金属箔片 上，放C错误，D错误故选B. 发的场强大小电为是，在：销上= ,处的合场强大小为4积】 9h2 4.B解析：A.金风罩B处于静电平衡状态，电荷分布在其外表面上， 专名-6器放D正角AC错误放选D 故A错误：BD.由于静电感应，使金凤罩B的左侧外表面感应出负电 荷，所以金属罩B的右侧外表面感应出正电荷，故B正确，D错误： 必修第三册·RJ黑白题06 C由于静电屏薮，金属网罩内电场强度为零，所以验电器C上无感2.A解析：四个电荷的电荷量相等，两条对角线的电荷都是一对等量 应电荷，所以验电器的金属箔片不会张开，故C错误故选B. 异种点电荷，在交点处的电场强度的方向指向负电荷，且大小相等。 5。C解析：除尘器中的空气被电离，煤粉吸附电子面带负电，煤粉 则合场强的方向水平向左根据对称性可知，电场强度的大小为 向电源正极运动，即圆筒的外壁A接高压电源的正极，中间的金 2k0 E合=2× s45420,放选A 属纯B接负极，A正确：空气被强电场电离为电子和正离子，煤 2 粉吸附电子而带负电，煤粉向电源正极运动，B正确：电子向A极 12 运动过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到A上，排 3.C解析：A.感应电荷“近异远同”，因不确定Q的位置，无法确定A 出的烟就清洁了，故C错误，D正确. 的电性，故A错误：BC.处于静电平衡状态的导体，导体内部场强处 处为零，所以绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点C产生的场强 黑题应用提优垢 大小等于点电荷Q在C点产生场强的大小，感应电荷在C点产生的 1.B解析：处于静电平衡状态的导体，其内部合电场强度处处为零，感 电场不为0，故B错误，C正确：D.若用手触摸一下导体，触摸后地面 应电荷产生的电场在导休内的电场线一定与点电荷的电场线反向. 上的负电荷将被吸引到导体上，故放手后导体带上了负电荷.故D错 故选B. 误故选C 2.C解析：ABC.A点处于点电荷的电场中，所以A点的电场强度不等 4.D解析：A.由图可知.两小球均在电场力和库仑力的作用下处于平 于零：空心金属导体放在点电荷的电场中，出现静电感应现象，最终 衡，由于库仑力为相互作用力，大小相等，方向相反，因此两小球受到 处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以B、C两点的电 的电场力也一定是大小相等.方向相反，两小球一定带异种电荷，P 场强度都为零.则E,>En=Ec=0,故AB错误，C正确：D.处于静电 小球所受库仑力向右，？小球所受库仑力向左，匀强电场方向向右， 平衡的导体的电势处处相等，其内表而不带电，故D错误故选C 因此正电荷受电场力方向向右，其受库仑力方向一定向左，所以Q 3.B解析：A.金属网可以屏被网外电荷产生的电场，验电器的两金属 带正电荷，P带负电荷，P所带电量的大小与Q所带电量的大小相 箔片不带电，不会张开，故A错误：B.金属网没有接地，网内带电体 等，故A项错误：B.由以上分析可知，水平方向带电小球P,O受到的 可以使验电器发生静电感应，使金属箔片张开，故B正确：CD.金属 库仑力等于匀强电场的电场力，竖直方向绳的拉力等于各自的重力， 网接地，网内的带电体对网外无影响，网外的带电体对网内也无影 所以质量不影响电场平衡，故B项错误：CD.设P,Q所带的电量均为 响，不能使验电器发生静电感应现象，金属箱片不能张开，故CD错 误故选B ?、二者间的距离为，匀强电场的场强为￡，根指平衡条件：白= 2 4.C解析：静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电 所以场强E=?,M点的合场强是由三个电场的叠加而成，设P和Q 荷产生的附加电场与电量相等的正，负电荷在a,b,©点产生的场强 大小相等，方向相反，相互抵消.根据等量异种电荷场强分布特点可 在点的场强大小分别为片和，则无==兰，三者方向成 知正、负电荷在a,b,e点产生的场强大小关系为E。=E<E,所以金 属球上的感应电荷在“，，e三点的场强大小为E。=E,<E,故选C 20,二者合场强E。产冬方向水平向左，与匀强电场的场强大小相 5.B解析：A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面带正电： 等方向相反，所以M点场强为0：带电小球P、O在N点产生的场强 B,C相互吸引.所以B向右偏：面金属空腔C可以屏蔽外部的B的 =8 电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影响，所以A位置不变.故 大小E,=2 ?方向向左，N点合场强大小不为0，故 B正确，A.C,D错误，故选B. 2 压轴挑战 C项错误，D项正确，故选D 6.BC解析：如果A带电，会感应B使B内部带电与A相异，外部带电 与A相同，那么E≠0、Ex≠0，故A项错误.如果B带电，由于同种电 5,BC解析：AB,对B受力分析如图所示，由平衡条件可得F体= cos 8' 荷相斥，B所带的电荷只会分布在B的外表面，那么E。=0、E、≠0， B由于稀电而下降少许后重新平衡，增大，故小球A、B间的库仑力 故B项正确.如果A,B带上等量异种电荷，A与B的静电感应使B的 变大，故A错误，B正确：C.B对简璧的压力为F、=mngtan8,9增大， 可知B对筒壁的压力变大，将小球A、B看成整体，小球A,B水平方 外表面恰无电荷，则E≠0，E,=0,故C项正确.如果A带电、B球接 向受力平衡.可知简壁对A的压力等于筒壁对B的压力.根据牛顿第 地，是静电屏被，B的内表面会感应出与A等量的异种电荷，B的外 三定律可知，小球A对简壁的压力变大，故C正确：D.将小球A,B看 表而无电荷.则E,≠0.Ey=0,放D项错误 成整体，小球A,B竖直方向受力平衡，筒底对A的支持力等于小 本章达标检测 球A,B的重力，根据牛顿第三定律可知，小球A对筒底的压力不变， 故D错误.故选BC 白题单元达标调 1.C解析：A.静电除尘的原理是使尘埃带电，在电场力作用下运动， 故A错误：B.摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体，而不 是创造出新的电荷，故B错误：C.避雷针利用了带电导体凸起尖锐 的地方电荷密集，附近空间分布的电场强度较强，故C正确：D,印刷 车间中，纸张间摩擦产生大量静电，空气需保持一定湿度，以便及时 导走静电，故D错误，故选C. 参考答案与解析黑白题07